大连地区外来物种火炬树的调查研究

时间：2018-08-13 16:57:50 所属分类：林业 浏览量:

下面文章通过抽样方法、访谈调查及实地调查等方法，对分布在大连地区的大学校园、居民小区、自然保护区、高速及市区行道两侧等区域的火炬树进行无性繁殖方面的调查，并结合火炬树的掘根调查分析其种植及生长状况，研究了大连地区外来植物火炬树的入侵性，并

　　下面文章通过抽样方法、访谈调查及实地调查等方法，对分布在大连地区的大学校园、居民小区、自然保护区、高速及市区行道两侧等区域的火炬树进行无性繁殖方面的调查，并结合火炬树的掘根调查分析其种植及生长状况，研究了大连地区外来植物火炬树的入侵性，并且针对大连地区火炬树的种植及分布特点提出合理应用的建议，控制火炬树的扩散入侵。

　　关键词:大连地区;火炬树;生长调查;特点;建议

　　火炬树概况

　　火炬树(Rhustyphina)属漆树科盐肤木属，原产北美，广泛分布于加拿大东南的魁北克省、安大略省到美国中部佐治亚、印第安纳、衣阿华等州;在欧洲引种后各地也有分布。火炬树为落叶灌木或小乔木，叶互生奇数羽状复叶，雌雄异株，根系发达，适应性强，抗寒抗旱，繁殖能力强，又因其花絮及果穗形似火炬，秋叶变红，有极高的观赏价值[1]。

　　我国于1959年引进火炬树，辽西地区于1980年引种[2]，是辽宁省最早引种的地区，之后东北其他地区也相继引种，并推广种植。火炬树的绿化价值很好，还具有优良的生物学特性，耐瘠薄，对于治理水土流失及土地盐碱化具有一定的效果，逐步发展成为我国北方地区的主要造林树种之一[3]。

　　国外对火炬树的研究主要集中在有效成分的功能、物种的扩散能力方面。Foster&Duke和Moerman等的研究表明，利用火炬树的果实可以制备一种饮料“黄栌-ADE”，有治疗胃肠道疾病的功效[4-5];美国弗吉尼亚州从火炬树中提取单宁用于染色和鞣制，以缓解天然单宁的商业危机[6]。Richard则认为火炬树在美国和加拿大南部地区是具有潜在威胁的杂草性物种[7]。

　　我国关于火炬树的研究，以2000年为分界线，2000年之前，学者们主要集中在对火炬树的无性繁殖方面以及利用这种繁殖能力达到绿化效果和取得生态价值的研究，其次是对火炬树叶中的单宁的研究[8]，主要是其在药理学上的作用。2000年之后，有研究发现，火炬树经过了几十年的适应、定居以及在适生区的驯化[9-10]，竞争力逐渐增强，其无性繁殖扩散可能已危害到区域生态系统的平衡。

　　蒋高明等2004年指出火炬树虽已进行驯化，但火炬树是外来植物种，且无性繁殖能力强，很难抑制其繁殖扩散[11]。然而，张川红等则认为火炬树没有对北京山区的自然、半自然森林生态系统产生入侵危害，尚未构成入侵威胁[12]。目前，对火炬树是否是入侵种的判断依然存在争议，值得进一步探究。本研究主要是对大连地区火炬树无性繁殖的调查研究，通过调查分析火炬树的生长趋势，判断其是否会对大连地区的生态系统造成生物入侵。

　　2大连地区火炬树的生长调查

　　在世界植物区系范围内欧亚—北美植物区系的间断分布非常普遍，北美大陆的地理隔离，积累了许多可能扩散分布的植物种类，一旦这些种类获得了在其他大陆生境生存的机会，就能良好生长，扩散蔓延[13]。火炬树原产美国和加拿大，从地理位置上看，大连系东半球，位于中国辽东半岛南端，地处北纬38°43'—40°12'、东经120°58'—123°31'，与处在西半球的美国、加拿大纬度接近，气候相似，有利于新物种适应环境，因此火炬树在大连地区定居并繁殖扩散并不困难[14]。

　　2.1调查方法及样地选择

　　火炬树属落叶灌木或小乔木，本次对大连地区的火炬树的调查方法主要采用样方法、访谈调查及实地测量方法。2016年9月至2017年9月针对大连市区及周边区域等进行调查，样地选择具有代表性，主要分布在人口流动较大的居民区、市区道路两侧、校园以及人流稀少的自然保护区和高速防护带等区域。

　　具体样地选择是居民小区、市区道路两侧的公共绿地及绿化池、大学校园、自然保护区的缓冲区、高速公路绿化带。在各样地内分别设置10m×10m的灌木样方，市区绿化池依据绿化池的大小设为样方，居民小区内不适合设置样方，则依据火炬树的母株种植设置样带，记录火炬树的种植情况及繁殖数量。同时，对火炬树的根蘖繁殖进行了实地调查，刨根并移栽火炬树的实生树苗并记录根须数量和根须长度。

　　2.2统计结果与分析

　　根据访谈调查可知，大学校园内的火炬树母株已移走，火炬树林是由遗留的根蘖繁殖的新株形成的。自然保护区缓冲区内成片的火炬树是因人工砍伐后残留的根须而萌发的新生植株。调查发现，大连地区的火炬树种植多集中在道路两侧，从大连到庄河的高速公路防护带，几乎全程都有种植，且树高可达3m以上，丛生的高度也有1m左右。

　　在大连市区的道路两侧也种植了大量的火炬树，综合分析调查结果，可以得出大连地区的火炬树是通过无性繁殖方式向外扩散。本研究主要是对大连地区火炬树的种植及生长情况进行全面了解，调查区域主要集中在大连市区及周边区域，样地选取各有特点，大学校园样地内的火炬树母树已被移走，居民小区内的火炬树分布在居民休闲区域，高速公路路旁和自然保护区是人口活跃度较低的区域，而公共绿地和市区绿化池内的火炬树是为了增加街道景观而植。

　　火炬树林下的实生苗疏密不同，大学校园和高速公路路旁的密度较大，而自然保护区和市区公共绿地的密度次之，居民小区和市区绿化池密度最小，且林下未见实生苗。调查结果显示，在大学校园和自然保护区的样方内，没有母株且实生苗较多，均为根蘖繁殖的新株，且火炬树的任何一株实生苗均可以作为母株繁殖新的植株，繁殖速度快。

　　大学校园在2009年引种的火炬树树苗，在调查样方中引种的母株已被移走，7年的时间，火炬树已发展成10m×20m的区域。居民小区的调查过程中发现，火炬树的生长环境要求简单，对水分、土壤等没有严格要求，根蘖繁殖的植株可从岩石缝隙中长出，仍枝繁叶茂，且果实饱满。

　　分析调查数据可知，大连地区的火炬树以无性繁殖为繁殖扩散方式。初步调查发现，大连地区火炬树自五月份开花至八月份结果，其果实一直处在枝端，未见其凋落，直至次年新芽长出后依然未见自然掉落。火炬树球果的大小不均匀，植株的年龄对果实的大小没有影响，通过对不同树龄的10个球果种子数量的统计，发现每个球果可出种子量至少1200粒。

　　火炬树是否存在自然状态下种子掉落而形成的有性繁殖，仍需进一步的调查研究。针对火炬树的根蘖繁殖进行了调查研究，调查中测量了五株6年生的火炬树平均胸径有2.71cm，每株火炬树的主根茎均有分支，分支最多的有7个分根，且长度不一，交叉繁琐，根较浅，选择了其中一株测量了三条较长的分根。

　　在火炬树刨根的过程中，发现其中一株火炬树的根已经延伸到1m宽的小路的另一侧，且越过了其他植株或其他植物的阻挡，依然生长旺盛。火炬树根蘖繁殖研究是对火炬树无性繁殖研究的深入，火炬树根埋藏较浅，只在表层土下。调查中发现，每株火炬树都有很多须根，根须可无限繁殖新的植株。

　　根据查阅文献资料显示，火炬树一般生长20多年就会枯萎，30年左右彻底死亡[15]，但是并没有终止扩散，而是在母株寿命结束前已经繁殖了无数的后代子株，新的子株形成新的母株，建立新的繁殖基础。

　　6年生的火炬树的根长可达3。83m，最短有1m，每条根须上都有很多节点，最长的根须可达285个节点，最短的也有72个节点，每个节点部位都可能是新植株的萌芽，每条根须都可以萌发多棵新株，那么6年生的根须就可能在一年之内萌发出上百棵新的植株，从而可以成片的发展并扩散壮大。结果表明，大连地区的火炬树的无性繁殖能力较强，且依靠根蘖繁殖扩散，局部区域已有单优群落的雏形，并呈现出入侵的趋势。

　　3结论与建议

　　3.1大连地区火炬树的种植特点

　　3.1.1火炬树种植分布广，占地面积大

　　火炬树是一种外来植物，大连地区的火炬树分布面积广，在高速、铁路两侧、市区行道两侧、自然保护区的缓冲区和实验区、大学校园、居民小区、植物园等区域均有分布，种植面积较大。引种初期，火炬树的数量并不大，但是在植物的生长发展中，火炬树的占地面积不断扩大，生态位占领面积逐渐扩大，可能存在潜在的生态危害。

　　3.1.2火炬树替代本地植物种现象严重

　　大连地区的火炬树主要分布在交通便利和人口活动较频繁的区域，有些区域采用火炬树替代了本地植物，生态位替代严重，长此以往可能会降低本地的物种多样性。

　　3.1.3无性繁殖力强，潜在危害不可忽视

　　火炬树有很强的无性繁殖能力，大连地区种植的火炬树主要依靠无性繁殖扩散繁殖，对于水分、温度及土壤条件没有特定的限制，根蘖繁殖性能高，穿透力强，成片扩散发展。在样方调查中发现，大学校园的样地经过7年的时间，由移植的几棵树苗，逐渐形成10m×20m面积的区域性优势物种，明显反映出火炬树的无性繁殖扩散能力;火炬树的掘根调查也反映了无性繁殖能力的强大，应该引起注意。在中国很多地区火炬树被判定为区域入侵物种，且对局部生态系统产生影响，占据当地本地物种的生态位，影响区域生态系统的平衡。综合生物入侵的特点，火炬树具备生物入侵的多重特点，其在大连地区已形成局部入侵，能够快速大量的向边缘扩散，并占据其他本地物种的生态位。

　　3.2建议

　　通过对大连地区火炬树的种植情况的调查，结合文献资料，火炬树可以说是一种良好的绿化护坡树种，具有极高的绿化价值。但是从大连地区火炬树的种植情况来看，火炬树分布广泛，有些区域完全可以用本地树种也种植了火炬树，这不仅会影响本地种的生长，可能还会因无性繁殖扩散而影响绿化部门的工作，甚至生态系统的平衡也会遭受破坏。因此，就大连地区火炬树的种植提出以下建议。

　　3.2.1谨慎种植火炬树，维持本地生物多样性的平衡

　　火炬树是良好的绿化树种，适宜在立地条件较差即易发生滑坡、泥石流和水土流失等的区域种植，这既有利于保持水土实现火炬树的绿化价值，也有利于维持生物多样性的平衡。

　　3.2.2应合理种植火炬树，保护生态安全及人类安全

　　在市区种植火炬树应尽量选择在绿化池内，避免火炬树的根蘖繁殖给路基和周边生态环境造成破坏，实现火炬树改善生态环境的价值。在市区道路两侧种植火炬树应选择在风力较小的区域，避开通风口区域，远离主干道，避免由于火炬树的长势给路人造成危险。

　　3.2.3定期维护，采取有效管理措施

　　由于火炬树在受刺激后会野蛮生长，因此切勿盲目砍伐火炬树的实生苗或植株。应使用正确的清除办法，如使用化学药剂、水淹或者挖根铲除，实施定期维护或定期清理滋生幼苗的有效管理措施，才能实现火炬树的绿化效果。同时在景观方面，定期维护或清除滋生的实生苗，可避免火炬树过于密集而影响美观，小区域且小密度的火炬树林既能发挥美学价值，又能实现绿化价值。

　　3.2.4进行宣传教育，提高对外来物种的认知

　　目前大连地区的火炬树尚未发现其通过有性繁殖扩散，主要以无性繁殖方式扩散为主，提醒广大群众对外来物种火炬树的入侵性的认知，提高警惕。

　　参考文献

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　　[2]刘清珍，李振波，邵云。辽西干旱地区火炬树引种初报[J]。辽宁林业科技，1983(z1):11-12，7。

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　　[4]FOSTERS，DUKEJA。Afieldguidetomedicinalplants:easternandcentralNorthAmerica[M]。Boston:HoughtonMifflinCompanyxii，366p。ISBN，1990。

　　[5]MOERMANDE。Nativeamericanethnobotany[M]。TimberPress，1998。

　　[6]FOSBERGFR。Cinchonaplantationinthenewworld[J]。EconomicBotany，1947，1(3):330-333

　　[7]RICHARDHU，JOSEPHCN，JOSEPHMD。Weedsofthenortheast[M]。NewYork:ComstockPublishingAssociates，1997。

　　[8]于晓光，张德君，滕玉辉，等。火炬树单宁含量研究[J]。吉林林学院学报，1994(3):180-183。

　　[9]白振海。火炬树用于绿化存在的问题与对策[J]。安徽农业科学，2007，35(28):8853-8853。

　　[10]刘辉。外来生物入侵与防控对策[J]。科技信息，2012(3):545-546。

　　[11]王豁然，蒋高明。火炬树是不是入侵物种[N]。北京科技报，2004-06-09A02。

　　[12]张川红，郑勇奇，李继磊，等。北京地区火炬树的萌蘖繁殖扩散[J]。生态学报，2005(5):978-985。

　　[13]张淑梅，闫雪，王萌，等。大连地区外来入侵植物现状报道[J]。辽宁师范大学学报:自然科学版，2013，36(3):393-399。

　　[14]张淑梅，韩全忠。大连地区外来植物的初步研究[J]。辽宁师范大学学报:自然科学版，1997，20(4):323-330。

　　[15]张川红，郑勇奇，李继磊，等。北京地区火炬树繁殖扩散研究[C]。格局在变化———树木引种与植物地理，2004:272-276

　　推荐期刊：《安徽农业科学》是综合性农业学术期刊，创刊于1961年。A4开本，320页，封面250克铜版纸，内文80克铜版纸。2007年由半月刊改为旬刊。主要刊登全国范围的农、林、牧、副、渔业基础理论、应用研究及农业经济研究、农史研究等与农业有关的学术研究论文，追踪报道各学科的最新实用的农业科技成果。近年来，《安徽农业科学》在全国同类期刊中的学术地位持续上升。

　　

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